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DAMPFHAMMER-Projekt:
Was für ein Prüfstandtag! Der Vormittag war überraschend, der Nachmittag vielversprechend und der Abschluss ein Reifenplatzer. Die Prüfstands-Messung hat mit 260-265 Nm von 4500-7500 1/min bestätigt, allerdings war oberhalb von 7500/min der Schlupf nicht in Griff zu bekommen.
Anhang 8261
Ich habe alle Messdaten da und werde die Tage, wenn ich die Software mal installiert bekomme werde ich Kurven nachliefern. Die Charakteristik der Straßenmessung lässt sich bis 7500/min dennoch verifizieren. Leistungsmäßig lagen wir bei etwa 280 PS, der Schlupf verhinderte mehr. Dieser war so groß...
Anhang 8262
...das die Rolle mit Gummi eingekleistert wurde. Oben im Bild erkennt man schon eine Blase in der Wandstruktur des Reifens. Etwas besser sieht man nachfolgend die Ursache für das Geräusch das den Abbruch verursachte.
Anhang 8263
Das Bild entstand nach dem Aufladen und Verzurren, deshalb die Steinchen in der Lauffläche. Ganz klar zu sehen ist die Folge der Temperaturüberlast des Reifens, der umfangsorientierte Riss, der mit einem lauten Knall daherkam. Der Besitzer des Prüfstands versicherte mir das bis 400 PS kein Problem seien, jetzt wissen wir, das lässt sich für alle Chassis so bestätigen.
Neben der Schlupfthematik hatten wir auch ein thermisches Thema, das in die Verbrennungsreaktionskinetik geht. Die Straßenmessungen fanden auf einer Höhe von 650 m ü.NN. statt, der Prüfstand liegt auf 410 m ü.NN.. Man kann also davon ausgehen das wir am Prüfstandsort die besseren Bedingungen haben und bei sonst gleichen Einstellungen des Motors ein mageres Gemisch entstehen sollte, da die Sauerstoffdichte,m des höheren Umgebungsdruck wegen, höher liegt. Im Klartext, die Straßenmessungen fanden bei 0,95-0,96 bar statt, die Prüfstandsmessung bei 0,98 bar. Ich hätte 0,01-0,02 Punkte im Lambda mehr erwartet. Was wir sahen war aber komplett anders:
Anhang 8264
Lambda in gelb Straßenmessung, in grau das Solllambda, hier noch grob abgestimmt.
Anhang 8265
Lambda in gelb der Prüfstand-Eingangsmessung (gleiche Kalibrierung)
Wo blieb also der Sauerstoff. Es wie verhext. Wir prüften die Injektoren, die Ansaugstrecke, den Luftfilter, es war alles in einem guten Zustand. Zündkerzen waren bis auf die, die mit neuen Zündspulen bestückt waren, fein. Die Kompressionsprüfung war top, 15,6-16,2 bar (höherer Umgebungsdruck = höheres Kompressionsergebnis!). Wo sollte also der Sauerstoffmangel, bzw. das fettere Gemisch auf einmal ohne jegliche Änderung, außer die des Standorts, herkommen? Jetzt könnte man behaupten, die Lambdasonde bekam einen weg und könnte den Fall zu den Akten legen. Aber so einfach war das nicht. Der Motor war auf der Straße klopffrei und hämmerte hier wie ein Ochse (Bilder im nächsten Beitrag). Da zwei Messsysteme deutliche Abweichungen von bisherigen Status zeigten (Lambda um etwa 0,07 Punkte fetter, Klopfintensität um 110 % höher) muss davon ausgegangen werden das sich tatsächlich für die Verbrennung was änderte. Letzteres hab ich auch schon auf dem Prüfstand in Berlin beobachtet, was sich auf der Straße in Wohlgefallen auflöste.
Naturalmente habe ich eine Theorie dazu warum sowohl der Sauerstoff fehlte und die Verbrennung mehr klopfte. Da die Injektoren der 1. und 2. Reihe in Ordnung sind, was Überprüfungen durch verschieben der Anteile von 1. in die 2. Einspritzreihe und umgekehrt zeigten, gehe ich davon aus das tatsächlich weniger Sauerstoff vorhanden war. Wie kann sowas passieren? Genau, durch Verdrängung durch z.B. Feuchte oder eben Abgas, was auf der Straße keine Rolle spielt. Anscheinend gibt es einen Abgaskurzschluss zur Ansaugung durch entweder eine unzureichende Absaugleistung (BeschtBadi hatte Schädelbrummen und wir mussten mehrmals die Halle lüften um wieder Frischluft in die Lungen zu bekommen) oder durch eine Abgasleckage, die eben nur auf dem Prüfstand zu einem Problem wird da der Karren sich nicht vom Fleck rührt. Das Gebläse vorne blies keine Frischluft sondern wälzte nur um. Es ist also durchaus im Bereich des Möglichen das der Abstand von etwa 500 mm von der Ansaugöffnung zum Auspuff teilweise dazu führt das Abgas rezirkuliert wird. Sowohl CO2 als auch CO würden sowohl die Anfettung verursachen als auch das Klopfen erhöhen.
Fazit:
- Die Simulation wurde in großen Teilen bestätigt, insbesondere im Bereich von 4500-7500/min
- Schlupf sorgte mechanisch dafür das oberhalb von 7000/min dafür das die Leistung des Motors auf die Rolle in voller Gänze übertragen werden konnte
- Es steht die Frage im Raum ob Abgas in der Ansaugung die Anfettung und das intensive Klopfen verursachte das auf der Straßenmessungen nicht beobachtet wurde
- Messergebnis ist nicht abschließend
Schlussfolgerung:
- Wir werden nochmals auf einen Prüfstand gehen
- Nur Achs-abnehmende Prüfstände oder Rollen mit Hafterweiterungen kommen in Frage
- Ein Kurzschluss von Abgas und Ansaugung muss prüfstandseitig vermieden werden
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Die nachfolgende Zeitabschnitte stellen das Klopfen der Zylinder 1-4 während der Volllast der gleichen Zeitabschnitte wie oben in den Bildern die das Lambda enthalten, darstellt.
Anhang 8266
Klopfen der Straßenmessung, liegt im Bereich des Rauschens
Anhang 8267
Eingangsmessung auf dem Prüfstand, liegt deutlich über der Klopferkennung, die ca. 200 % über dem Schlusszustand liegt (Prüfstandsbedingung). Die Verbrennung klingelte so laut und intensiv das es durch Lärm und Kopfhörer deutlich zu hören war.